暖通空调系统水力平衡调节有效措施

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1、暖通空调系统水力平衡调节有效措施【摘要】在建筑物暖通空调水系统中水力失调是最常见的问题，由于水力失调导致系统流量分配不合理，造成某些区域冬天不热，夏天不冷的情况。系统输送冷、热量不合理,从而引起能量的浪费。本文对水力失调和水力平衡的概念进行阐述，并对产生水力失调的原因和调节措施进行了分析。【关键字】空调；水系统；水力失调；平衡调节在暖通空调水力系统中，虽然某些通用阀门如截止阀、球阀等也具有一定的调节能力，但由于其调节性能不好以及无法对调节后的流量进行测量，因此这种调节只能说是定性的和不准确的，常常给工程安装完毕后的调试工作和运行管理带来极大的不便

2、。因此近些年来，在越来越多的暖通空调工程水系统的关键部位（如集水器）、特别是在一些国外设计公司设计的工程项目中，均大量地选用水力平衡阀来对系统的流量分配进行调节。一、水力失调和水力平衡的概念在热水供热系统以及空调冷冻水系统中各热（冷）用户的实际流量与设计要求流量之间的不一致性称为该用户的水力失调。水力失调的程度可以用实际流量与设计要求流量的比值X来衡量，X称水力失调度。X二QS/QJ（QS：用户的实际流量，QJ：用户的设计要求流量）水力平衡是指网路中各个热用户在其它热用户流量改变时保持本身流量不变的能力，通常用热用户的水力稳定性系数r来表示。r=

3、l/XMAX二QJ/QMAX（QJ：用户的设计要求流量，QMAX：用户出现的最大流量）二、水力失调和水力平衡的分类2.1静态水力失调和静态水力平衡由于设计、施工、设备材料等原因导致的系统管道特性阻力数比与设计要求管道特性阻力数比值不一致，从而使系统各用户的实际流量与设计要求流量不一致，引起系统的水力失调，叫做静态水力失调。静态水力失调是稳态的、根本性的，是系统本身所固有的，是当前我国暖通空调水系统中水力失调的重要因素。通过在管道系统中增设静态水力平衡设备（水力平衡阀）对系统管道特性阻力数比值进行调节，使其与设计要求管道特性阻力数比值一致，此时当系

4、统总流量达到设计流量时，各末端设备流量均同时达到设计流量，系统实现静态水力平衡。2.2动态水力失调和动态水力平衡当用户阀门开度变化引起水流量改变时，其它用户的流量也随之发生改变，偏离设计要求流量，从而导致的水力失调，叫做动态水力失调。动态水力失调是动态的、变化的，它不是系统本身所固有的，是在系统运行过程中产生的。通过在管道系统中增设动态水力平衡设备（流量调节器或压差调节器），当其它用户阀门开度发生变化时，通过动态水力平衡设备的屏蔽作用，使自身的流量并不随之发生变化，末端设备流量不互相干扰，此时系统实现动态水力平衡。三、产生水力失调的原因水力不平衡

5、常会导致：3.1系统中某些用户流量过大引起其他用户流量过小，不利环路无法获得所需要的流量。3.2由于冷热源与输配管路流量不匹配，在满负荷时,供热温度比预期值低，供冷温度比预期值高，导致水系统处于大流量、小温差运行工况。3.3水泵选型偏大，水泵运行在偏离高效区不合适的工作点处。能量输配效率低下，无法进行整体调控和节能运行。3.4在大流量小温差的工况下运行，冷热源难以达到其额定出力，使实际运行的机组超负荷或运行机组台数超过实际负荷要求的台数。3.5在装备有自动控制的系统中，往往由于水量不符合设计要求，而使自控装置失灵或不能充分发挥其控制功能，导致温控

6、效果差。3.6由于调节阀的调节相互影响，电机频繁动作，使用寿命缩短。四、系统水力平衡调节的有效措施4.1单个水力平衡阀的调节单个水力平衡阀的调节是简单的，只需连接专用的流量测量仪表，将阀门口径及设计流量输入仪表，根据仪表显示的开度值，旋转水力平衡阀手轮，直至测量流量等于设计流量即可。4.2已有精确计算的水力平衡阀的调节对于某些水系统，在设计时已对系统进行了精确的水力平衡计算，系统中每个水力平衡阀的流量和所分担的设计压降是己知的。这时水力平衡阀的调节步骤如下：（1）在设计资料中查出水力平衡阀的设计压降；（2）根据设计图纸，查出（或计算出）水力平衡阀

7、的设计流量；（3）根据设计压降和设计流量以及阀口径，查水力平衡阀压损列线图，找出这时水力平衡阀所对应的设计开度；（4）旋转水力平衡阀手轮,将其开度旋至设计开度即可。4.3一般系统水力平衡阀的联调对于目前绝大部分的暖通空调水系统，其设计只有水力平衡阀的设计流量，而不知道压差，而且系统中包含多个水力平衡阀，在调节时这些阀的流量变化会互相干扰，这时如何对系统进行调节，使所有的水力平衡阀同时达到设计流量呢？4.4系统水力平衡调节的分析①并联水系统流量分配的特点：并联系统各个水力平衡阀的流量与其流量系数KV值成正比（由于管道中水流速度较低，假定各并联支路上

8、平衡阀两端的压差相等），调节阀VI、V2、V3组成的并联系统，则QV1：QV2：QV3=KV1：KV2：KV3（Q为流量，KV为流量系数